JPH11202198A - Zoom lens, and video camera and electronic still camera using same - Google Patents
Zoom lens, and video camera and electronic still camera using sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、単板式ビデオカメ
ラ等に用いられる６０゜以上の広画角を有し、ズーム比
が１０倍程度と高倍率でかつ全長の短いズームレンズに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens having a wide angle of view of 60.degree. Or more, a high zoom ratio of about 10 times, and a short overall length, which is used for a single-panel video camera or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のズームレンズには、例えば特願平
８−１１４０９２号公報に提案されているものがある。
以下、図面を用いて前記のようなズームレンズの一例に
ついて説明する。図３５は、従来のビデオカメラ用ズー
ムレンズの構成図である。2. Description of the Related Art A conventional zoom lens has been proposed, for example, in Japanese Patent Application No. 8-114092.
Hereinafter, an example of the above-described zoom lens will be described with reference to the drawings. FIG. 35 is a configuration diagram of a conventional zoom lens for a video camera.
【０００３】本図に示したズームレンズは、集光部とし
ての第１レンズ群３５１、変倍部としての第２レンズ群
３５２、集光部としての第３レンズ群３５３、フォーカ
ス部としての第４レンズ群３５４、水晶フィルタや撮像
素子のフェースプレート等に相当する等価的なガラス板
３５５、及び結像面３５６によって構成されている。The zoom lens shown in FIG. 1 includes a first lens group 351 as a condenser, a second lens group 352 as a variable power section, a third lens group 353 as a condenser, and a third lens group 353 as a focus section. It comprises a four-lens group 354, an equivalent glass plate 355 corresponding to a quartz filter, a face plate of an image sensor, and the like, and an image plane 356.
【０００４】結像面３５６に対して固定された第１レン
ズ群３５１は結像作用を有する。光軸上を前後に移動す
る第２レンズ群３５２は倍率を変えて、レンズ系全体の
焦点距離を変化させる。固定群である第３レンズ群３５
３は、第２レンズ群によって生じる発散光を集光する作
用を有する。光軸上を前後に移動する第４レンズ群３２
４はフォーカス作用を有する。The first lens group 351 fixed to the image plane 356 has an image forming function. The second lens group 352 moving back and forth on the optical axis changes the magnification to change the focal length of the entire lens system. Third lens group 35 which is a fixed group
Reference numeral 3 has an action of condensing divergent light generated by the second lens group. Fourth lens group 32 moving back and forth on the optical axis
4 has a focusing action.
【０００５】また、ズーミング時の第２レンズ群３５２
の移動によって生じる像面位置の変動を、第４レンズ群
３５４の移動により一定の位置に結像するように補正す
ることにより、常に像面を一定に保っている。The second lens group 352 during zooming is used.
The image plane position is always kept constant by correcting the fluctuation of the image plane position caused by the movement of the fourth lens group 354 so as to form an image at a fixed position by moving the fourth lens group 354.
【０００６】撮像デバイスの小型化と、レンズ系の小型
化とは昨今のビデオカメラ市場からの強い要望である。
また、近年、マルチメディアパソコンの普及に伴って登
場してきた電子スチルカメラも安価で小型であることが
重要な要素である。[0006] The miniaturization of the imaging device and the miniaturization of the lens system are strong demands from the video camera market these days.
It is also important that an electronic still camera, which has recently appeared with the spread of multimedia personal computers, is inexpensive and small.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来のズームレンズでは、レンズ枚数が１０枚、
ズーム比は約１０倍と高倍率であるものの、ズームレン
ズの最も物体側のレンズの有効径に対して全長が比較的
長く、コンパクトさに欠けるため、前記のような小型化
かつ高性能化の要望に応じられないという問題があっ
た。また、従来のズームレンズの設計手法では、大口
径、高倍率、小型化、及び高解像度化のすべて満足させ
ることは困難であった。However, in the conventional zoom lens as described above, the number of lenses is ten,
Although the zoom ratio is as high as about 10 times, the overall length is relatively long with respect to the effective diameter of the lens closest to the object side of the zoom lens, and the zoom lens lacks compactness. There was a problem that the request could not be met. Further, it is difficult to satisfy all of the requirements for a large aperture, a high magnification, a small size, and a high resolution by the conventional zoom lens designing method.
【０００８】本発明は、前記のような問題を解決するも
のであり、レンズ枚数が少なく、ズーム比が約１０倍、
画角ほぼ６０゜以上のコンパクトで広角なズームレンズ
及びこれを用いたビデオカメラと電子スチルカメラを提
供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and has a small number of lenses, a zoom ratio of about 10 times,
An object of the present invention is to provide a compact and wide-angle zoom lens having an angle of view of about 60 ° or more, and a video camera and an electronic still camera using the zoom lens.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のズームレンズは、被写体である物体側から順
に、正の屈折力を有し像面に対して固定された第１レン
ズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによっ
て変倍作用を及ぼす第２レンズ群と、像面に対して固定
され正の屈折力を有する第３レンズ群と、前記第２レン
ズ群の移動及び被写体とする物体の移動に伴い変動する
像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動
する正の屈折力を有する第４レンズ群とを備えたズーム
レンズであって、前記第１レンズ群は、前記物体側から
順に負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレ
ンズ、及び正の屈折力を有し前記物体側が凸面のメニス
カスレンズにより構成され、前記第２レンズ群は、前記
物体側から順に負の屈折力を有するレンズ、負の屈折力
を有する両凹レンズ、及び前記両凹レンズに接合された
物体側が凸面である正の屈折力を有するレンズにより構
成され、前記第３レンズ群は、物体側から順に正の屈折
力を有する両凸レンズ、正の屈折力を有し前記物体側に
凸面を向けたレンズ、及び負の屈折力を有するレンズに
より構成され、前記第２、第３及び第４レンズ群の各レ
ンズ群にはそれぞれ少なくとも１面の非球面を含み、前
記第１レンズ群の最も物体側のレンズの有効径をＣＬ
１、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズから像面ま
での距離をＬとすると、 ２．０＜Ｌ／ＣＬ１＜２．３ の関係を満足することを特徴とする。In order to achieve the above object, a zoom lens according to the present invention comprises, in order from the object side as a subject, a first lens group having a positive refractive power and fixed to an image plane. A second lens group having a negative refractive power and acting on the optical axis to effect a magnification, a third lens group fixed to an image plane and having a positive refractive power, A fourth lens group having a positive refractive power that moves on the optical axis so as to keep the image plane, which fluctuates with the movement of the lens group and the movement of the object as a subject, at a fixed position from the reference plane. Wherein the first lens group includes, in order from the object side, a lens having a negative refractive power, a lens having a positive refractive power, and a meniscus lens having a positive refractive power and the object side having a convex surface. The second lens group is sequentially negative from the object side. A lens having a refractive power, a biconcave lens having a negative refractive power, and a lens having a positive refractive power whose object side is a convex surface joined to the biconcave lens, and the third lens group is sequentially arranged from the object side. The bi-convex lens having a positive refractive power, a lens having a positive refractive power and a convex surface facing the object side, and a lens having a negative refractive power, wherein the second, third, and fourth lens groups Each lens group includes at least one aspheric surface, and the effective diameter of the lens closest to the object in the first lens group is CL
1. When the distance from the lens closest to the object side of the first lens group to the image plane is L, the relationship of 2.0 <L / CL1 <2.3 is satisfied.
【００１０】前記のようなズームレンズによれば、各レ
ンズ群の相互作用により、収差が十分に補正され、高倍
率でかつコンパクトで広角なズームレンズが簡単な構成
で得られる。According to the above-described zoom lens, the aberrations are sufficiently corrected by the interaction of the lens groups, and a compact, wide-angle zoom lens with high magnification and a high magnification can be obtained.
【００１１】前記ズームレンズにおいては、前記第３レ
ンズ群の負の屈折力を有するレンズは、前記第３レンズ
群の正の屈折力を有し前記物体側に凸面を向けたレンズ
に接合され、前記第３レンズ群の負の屈折力を有するレ
ンズは像面側の面が凹面で、前記接合されたレンズは全
体として負の屈折力を有することが好ましい。In the zoom lens, a lens having a negative refractive power of the third lens group is cemented to a lens having a positive refractive power of the third lens group and having a convex surface facing the object side, It is preferable that the lens having a negative refractive power of the third lens group has a concave surface on the image side, and the cemented lens has a negative refractive power as a whole.
【００１２】また、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４
とすると、 ０．２＜ｆ４／Ｌ＜０．３５ の関係を満足することが好ましい。前記のようなズーム
レンズによれば、十分なバックフォーカスと広い画角が
得られる。The focal length of the fourth lens group is f4
Then, it is preferable to satisfy the relationship of 0.2 <f4 / L <0.35. According to the zoom lens as described above, a sufficient back focus and a wide angle of view can be obtained.
【００１３】また、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ
４、広角端における焦点距離をｆｗとすると、 ０.３＜ｆｗ／ｆ４＜０.４ の関係を満足することが好ましい。前記のようなズーム
レンズによれば、十分なバックフォーカスが得られ、か
つレンズ全長を短くできる。The focal length of the fourth lens group is f
4. Assuming that the focal length at the wide-angle end is fw, it is preferable to satisfy the following relationship: 0.3 <fw / f4 <0.4. According to the zoom lens described above, a sufficient back focus can be obtained, and the overall length of the lens can be shortened.
【００１４】また、前記第３レンズ群の負の屈折力を有
するレンズは、物体側の面が前記第３レンズ群の正の屈
折力を有し前記物体側に凸面を向けたレンズと空気間隔
を置いて配置されており、 １．８＜Ｌ／ＣＬ１＜２．３ の関係を満足することが好ましい。前記のようなズーム
レンズによれば、十分なバックフォーカスを得られると
同時に、非常にコンパクトでありながら十分な収差補正
を行うことができる。In the third lens unit having a negative refractive power, the object side surface has a positive refractive power of the third lens unit and a convex surface facing the object side. And it is preferable to satisfy the relationship of 1.8 <L / CL1 <2.3. According to the zoom lens as described above, a sufficient back focus can be obtained, and at the same time, a sufficient aberration correction can be performed while being very compact.
【００１５】前記第３レンズ群のレンズが空気間隔を置
いて配置されている好ましいズームレンズにおいては、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とすると、 ０．２＜ｆ４／Ｌ＜０．３５ の関係を満足することが好ましい。前記のようなズーム
レンズによれば、十分なバックフォーカスと広い画角が
得られる。[0015] In a preferred zoom lens wherein the lenses of the third lens group are arranged at air intervals,
Assuming that the focal length of the fourth lens group is f4, it is preferable that the following relationship be satisfied: 0.2 <f4 / L <0.35. According to the zoom lens as described above, a sufficient back focus and a wide angle of view can be obtained.
【００１６】また、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ
４、広角端における焦点距離をｆｗとすると、 ０.２５＜ｆｗ／ｆ４＜０.４ の関係を満足することが好ましい。前記のようなズーム
レンズによれば、十分なバックフォーカスが得られ、か
つレンズ全長を短くできる。The focal length of the fourth lens group is f
4. Assuming that the focal length at the wide-angle end is fw, it is preferable that the relationship 0.25 <fw / f4 <0.4 is satisfied. According to the zoom lens described above, a sufficient back focus can be obtained, and the overall length of the lens can be shortened.
【００１７】また、前記各ズームレンズにおいては、ズ
ーム比が１０倍程度であることが好ましい。前記のよう
なズームレンズによれば、前記のようなズームレンズに
よれば、高倍率でかつコンパクトで広角なズームレンズ
が得られる。It is preferable that each of the zoom lenses has a zoom ratio of about 10 times. According to the above-described zoom lens, a compact, wide-angle zoom lens with high magnification can be obtained.
【００１８】次に、本発明のビデオカメラは、前記各ズ
ームレンズのいずれかを用いたことを特徴とする。前記
のようなビデオカメラによれば、本発明のズームレンズ
を用いているので小型・軽量かつ高性能なビデオカメラ
を実現できる。Next, a video camera according to the present invention is characterized in that one of the above-mentioned zoom lenses is used. According to the above-described video camera, a compact, lightweight, and high-performance video camera can be realized because the zoom lens of the present invention is used.
【００１９】次に、本発明の電子スチルカメラは、前記
各ズームレンズのいずれかを用いたことを特徴とする。
前記のような電子スチルカメラによれば、本発明のズー
ムレンズを用いているので小型・軽量かつ高性能な電子
スチルカメラを実現できる。Next, an electronic still camera according to the present invention is characterized in that one of the above-described zoom lenses is used.
According to the electronic still camera as described above, since the zoom lens of the present invention is used, a compact, lightweight and high-performance electronic still camera can be realized.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、実施形
態１に係るズームレンズの構成図である。本図に示した
ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し像
面６に対して固定された第１レンズ群１と、負の屈折力
を有し光軸上を移動することにより変倍作用を及ぼす第
２レンズ群２と、像面に対して固定され集光作用を担う
正の屈折力の第３レンズ群３と、第２レンズ群２の移動
及び被写体とする物体の移動に伴い変動する像面を基準
面から一定の位置に保つように光軸上を移動する正の屈
折力の第４レンズ群とを備えている。また、第４レンズ
群４と撮像面６との間には、光学的ローパスフィルタや
撮像素子のフェースプレート等と等価な平板５が設けら
れている。(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to Embodiment 1. FIG. The zoom lens shown in the figure, in order from the object side, has a first lens group 1 having a positive refractive power and fixed to the image plane 6, and moves on the optical axis having a negative refractive power. A second lens group 2 which exerts a zooming effect by this, a third lens group 3 having a positive refractive power fixed to the image plane and having a light condensing action, an movement of the second lens group 2 and an object as a subject And a fourth lens group having a positive refractive power that moves on the optical axis so as to keep the image plane that fluctuates with the movement at a constant position from the reference plane. Further, a flat plate 5 equivalent to an optical low-pass filter, a face plate of an image sensor, or the like is provided between the fourth lens group 4 and the imaging surface 6.
【００２１】第１レンズ群１は、物体側から順に、負の
屈折力を有するレンズ１ａ、正の屈折力を有するレンズ
１ｂ、及び物体側が凸面で正の屈折力を有するメニスカ
スレンズ１ｃにより構成されている。The first lens group 1 includes, in order from the object side, a lens 1a having a negative refractive power, a lens 1b having a positive refractive power, and a meniscus lens 1c having a convex surface on the object side and having a positive refractive power. ing.
【００２２】第２レンズ群２は、物体側から順に、負の
屈折力を有するレンズ２ａ、両凹レンズ２ｂ、及び正の
屈折力を有するレンズ２ｃにより構成され、前記各レン
ズの少なくとも１面は非球面である。The second lens group 2 includes, in order from the object side, a lens 2a having a negative refractive power, a biconcave lens 2b, and a lens 2c having a positive refractive power. It is a spherical surface.
【００２３】第３レンズ群３は、物体側から順に、正の
屈折力を持ち両面が非球面に形成された両凸レンズ３
ａ、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズ３
ｂ、及び負の屈折力を有するレンズ３ｃにより構成され
ている。特に、正の屈折力を有するレンズ３ｂと負の屈
折力を有するレンズ３ｃとは互いに接合されており、両
凸レンズ３ａの正の屈折力は、接合されたレンズ３ｂ及
び３ｃの合成焦点距離に相当する屈折力よりも比較的強
く設定されている。The third lens group 3 includes, in order from the object side, a biconvex lens 3 having a positive refractive power and both surfaces formed as aspherical surfaces.
a, a lens 3 having a positive refractive power with the convex surface facing the object side
b and a lens 3c having a negative refractive power. In particular, the lens 3b having a positive refractive power and the lens 3c having a negative refractive power are joined to each other, and the positive refractive power of the biconvex lens 3a is equivalent to the combined focal length of the joined lenses 3b and 3c. Is set to be relatively stronger than the refractive power.
【００２４】このような設定により、十分なバックフォ
ーカスが得られると同時に、非常にコンパクトでありな
がら十分な収差補正を行うことができる。第４レンズ群
４は、両凸の１枚のレンズで構成されており、物体面側
が非球面に形成されている。With such a setting, a sufficient back focus can be obtained and, at the same time, a sufficient aberration correction can be performed while being very compact. The fourth lens group 4 includes a single biconvex lens, and has an aspherical object surface.
【００２５】図１中、ｒｉ（ｉ＝１〜１７）はレンズの
曲率半径を表し、ｄｋ（ｋ＝１〜１８）はレンズの肉厚
またはレンズ間の空気間隔を表している。第１レンズ群
の最も物体側のレンズ１ａの有効径をＣＬ１、ズームレ
ンズの第１レンズ群の最も物体側のレンズ１ａから像面
までの距離をＬ、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角
端における焦点距離をｆｗとすると、本実施形態のズー
ムレンズは、以下の式（１）〜（３）の関係を満足して
いる。In FIG. 1, ri (i = 1 to 17) represents the radius of curvature of the lens, and dk (k = 1 to 18) represents the thickness of the lens or the air gap between the lenses. The effective diameter of the lens 1a closest to the object in the first lens group is CL1, the distance from the lens 1a closest to the object in the first lens group of the zoom lens to the image plane is L, the focal length of the fourth lens group is f4, Assuming that the focal length at the wide-angle end is fw, the zoom lens of the present embodiment satisfies the following equations (1) to (3).
【００２６】 式（１） ２．０＜Ｌ／ＣＬ１＜２．３ 式（２） ０．２＜ｆ４／Ｌ＜０．３５ 式（３） ０．３＜ｆｗ／ｆ４＜０.４ 式（１）は全長と画角に関する式である。Ｌ／ＣＬ１が
下限を下回ると、コンパクトなズームレンズの構成に必
要な第１レンズ群の焦点距離及び後側主点位置の条件を
満たすためには、有効径確保に必要となる第１レンズ群
の厚さが厚くなり十分な収差補正が困難となる。このた
め、コンパクトで十分な画角を確保できるにもかかわら
ず、ズームレンズ全系としての十分な収差性能を確保す
ることができなくなる。Equation (1) 2.0 <L / CL1 <2.3 Equation (2) 0.2 <f4 / L <0.35 Equation (3) 0.3 <fw / f4 <0.4 Equation ( 1) is an equation relating to the total length and the angle of view. When L / CL1 falls below the lower limit, the first lens group required for securing the effective diameter in order to satisfy the conditions of the focal length and the rear principal point position of the first lens group required for the configuration of the compact zoom lens. Becomes thick, and it becomes difficult to sufficiently correct aberrations. For this reason, it is impossible to secure sufficient aberration performance as the whole zoom lens system, though it is possible to secure a compact and sufficient angle of view.
【００２７】コンパクトなズームレンズの構成に必要な
第１レンズ群に要求される焦点距離及び後側主点位置の
条件は、焦点距離に関してはコンパクトなズームレンズ
を構成するため、ペッツバール和を考慮し決定した第２
レンズ群の焦点距離に合わせて決定する必要があり、後
側主点位置に関しては第２レンズ群及び第４レンズ群の
移動量を最小にし、かつ第１レンズ群と第２レンズ群の
最至近間隔を十分短くするように決定する必要がある。The focal length and the position of the rear principal point required for the first lens group necessary for the construction of a compact zoom lens are determined in consideration of the Petzval sum in order to construct a compact zoom lens with respect to the focal length. 2nd decided
It is necessary to determine the position in accordance with the focal length of the lens group. With respect to the position of the rear principal point, the amount of movement of the second lens group and the fourth lens group is minimized, and the closest distance between the first lens group and the second lens group is determined. The interval must be determined to be short enough.
【００２８】一方、Ｌ／ＣＬ１が上限を超えると、コン
パクトなズームレンズを実現するための全長Ｌの制約条
件に対して、レンズ１ａの有効径が小さいため十分な画
角が得られない。On the other hand, if L / CL1 exceeds the upper limit, a sufficient angle of view cannot be obtained because the effective diameter of the lens 1a is small with respect to the constraint condition of the total length L for realizing a compact zoom lens.
【００２９】式（２）はバックフォーカスと画角に関す
る式であって、ｆ４／Ｌが下限を下回ると、第３レンズ
群まででほぼアフォーカルにされた光線に対して、第４
レンズ群の焦点距離が短くなることにより、ズームレン
ズ全系の焦点距離が短くなると同時にバックフォーカス
も短くなるため、画角が十分に確保できるが、十分なバ
ックフォーカスが得られなくなる。Equation (2) is an equation relating to the back focus and the angle of view. When f4 / L is below the lower limit, the light beam almost afocaled up to the third lens unit is reduced to the fourth lens unit.
When the focal length of the lens group is shortened, the focal length of the entire zoom lens system is shortened, and the back focus is also shortened. Therefore, a sufficient angle of view can be secured, but a sufficient back focus cannot be obtained.
【００３０】一方、ｆ４／Ｌが上限を超えると、第３レ
ンズ群まででほぼアフォーカルにされた光線に対して第
４レンズ群の焦点距離が長くなることにより、バックフ
ォーカスも長くなるが、同時にズームレンズ全系の焦点
距離が長くなるため、十分に広い画角が得られない。On the other hand, when f4 / L exceeds the upper limit, the back focal length becomes longer because the focal length of the fourth lens group becomes longer with respect to the almost afocal rays up to the third lens group. At the same time, the focal length of the entire zoom lens system becomes long, so that a sufficiently wide angle of view cannot be obtained.
【００３１】式（３）はレンズ全長と画角に関する式で
あって、ｆｗ／ｆ４が下限を下回ると、広角端の焦点距
離に対して第４レンズ群の焦点距離が長くなるため、第
３レンズ群まででほぼアフォーカルにされた光線に対し
て第４レンズ群からの結像面までの距離が長くなるた
め、バックフォーカスも長くなり、全長が長くなる。Equation (3) is an equation relating to the total lens length and the angle of view. If fw / f4 is below the lower limit, the focal length of the fourth lens group becomes longer than the focal length at the wide-angle end. Since the distance from the fourth lens group to the image forming plane is longer for the light beam that has been made almost afocal to the lens group, the back focus is also longer, and the overall length is longer.
【００３２】一方、ｆｗ／ｆ４が上限を超えると、広角
端の焦点距離に対して、第４レンズ群の焦点距離が短く
なり、第３レンズ群まででほぼアフォーカルにされた光
線に対して、第４レンズ群から結像面までの距離が短く
なるため、バックフォーカスも短くなり、ズームレンズ
全長は短くなるが、十分なバックフォーカスが得られな
くなる。On the other hand, when fw / f4 exceeds the upper limit, the focal length of the fourth lens group becomes shorter than the focal length at the wide-angle end, and the light beam almost afocaled up to the third lens group is reduced. Since the distance from the fourth lens group to the image forming surface is short, the back focus is also short, and the overall length of the zoom lens is short, but a sufficient back focus cannot be obtained.
【００３３】前記式（１）〜（３）の各範囲は、それぞ
れ以下の式（４）〜（６）の範囲とすることがより好ま
しい。 式（４） ２．１６＜Ｌ／ＣＬ１＜２．１７ 式（５） ０．２５＜ｆ４／Ｌ＜０．３０ 式（６） ０．３１３＜ｆｗ／ｆ４＜０.３７６ （実施の形態２）図２は、実施形態２に係るズームレン
ズの構成図である。図２に示したズームレンズは、物体
側から順に、正の屈折力を有する像面６に対して固定さ
れた第１レンズ群１と、負の屈折力を有し光軸上を前後
に移動することにより変倍作用を及ぼす第２レンズ群２
と、像面に対して固定され集光作用を担う正の屈折力の
第３レンズ群３と、第２レンズ群２の移動及び被写体と
する物体の移動に伴い変動する像面を基準面から一定の
位置に保つように光軸上を移動する正の屈折力の第４レ
ンズ群とを備えている。また、第４レンズ群４と撮像面
６との間には、光学的ローパスフィルタや撮像素子のフ
ェースプレート等と等価な平板５が設けられている。It is more preferable that the ranges of the above formulas (1) to (3) are respectively set to the ranges of the following formulas (4) to (6). Formula (4) 2.16 <L / CL1 <2.17 Formula (5) 0.25 <f4 / L <0.30 Formula (6) 0.313 <fw / f4 <0.376 (Embodiment 2) FIG. 2 is a configuration diagram of the zoom lens according to the second embodiment. The zoom lens shown in FIG. 2 includes, in order from the object side, a first lens group 1 fixed to an image plane 6 having a positive refractive power, and moving back and forth on the optical axis having a negative refractive power. Second lens group 2 which has a zooming effect by performing
And a third lens group 3 having a positive refractive power fixed to the image plane and having a light-condensing function, and an image plane which fluctuates with the movement of the second lens group 2 and the movement of the object to be photographed from the reference plane. A fourth lens group having a positive refractive power that moves on the optical axis so as to maintain the lens at a fixed position. Further, a flat plate 5 equivalent to an optical low-pass filter, a face plate of an image sensor, or the like is provided between the fourth lens group 4 and the imaging surface 6.
【００３４】第１レンズ群１は、物体側から順に負の屈
折力を有するレンズ１ａ、正屈折力を有するレンズ１ｂ
及び正屈折力を有する物体側が凸面のメニスカスレンズ
１ｃにより構成されている。The first lens group 1 includes a lens 1a having a negative refractive power and a lens 1b having a positive refractive power in order from the object side.
The object side having a positive refracting power is constituted by a convex meniscus lens 1c.
【００３５】第２レンズ群２は、物体側から順に負の屈
折力を有するレンズ２ａ、両凹レンズ２ｂ及び正屈折力
を有するレンズ２ｃにより構成され、前記各レンズの少
なくとも１面以上は非球面である。The second lens group 2 includes, in order from the object side, a lens 2a having a negative refractive power, a biconcave lens 2b, and a lens 2c having a positive refractive power, and at least one surface of each lens is an aspheric surface. is there.
【００３６】第３レンズ群３は、物体側から順に、正の
屈折力を持ち両面が非球面に形成された両凸レンズ３
ａ、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズ３
ｂ及び負の屈折力を有するレンズ３ｃにより構成されて
いる。正の屈折力を有するレンズ３ｂと負の屈折力を有
するレンズ３ｃとは互いに微少な空気間隔を置いて配置
されている。両凸レンズ３ａの屈折力はレンズ３ｂ及び
３ｃの合成の屈折力よりも比較的強くできている。この
ような構成は、十分なバックフォーカスを得られると同
時に、非常にコンパクトでありながら十分な収差補正を
行うことができる。The third lens group 3 includes, in order from the object side, a biconvex lens 3 having a positive refractive power and both surfaces formed as aspherical surfaces.
a, a lens 3 having a positive refractive power with the convex surface facing the object side
b and a lens 3c having a negative refractive power. The lens 3b having a positive refracting power and the lens 3c having a negative refracting power are arranged with a slight air gap therebetween. The refractive power of the biconvex lens 3a is made relatively stronger than the combined refractive power of the lenses 3b and 3c. With such a configuration, sufficient back focus can be obtained, and sufficient aberration correction can be performed while being very compact.
【００３７】第４レンズ群４は、両凸の１枚のレンズで
構成されており、物体側が非球面に形成されている。図
２中、ｒｉ（ｉ＝１〜１８）はレンズの曲率半径を表
し、ｄｋ（ｋ＝１〜１８）はレンズの肉厚または、レン
ズ間の空気間隔を表す。The fourth lens group 4 is composed of a single biconvex lens, and has an aspherical object side. In FIG. 2, ri (i = 1 to 18) represents the radius of curvature of the lens, and dk (k = 1 to 18) represents the thickness of the lens or the air gap between the lenses.
【００３８】第１レンズ群の最も物体側のレンズ１ａの
有効径をＣＬ１、ズームレンズの第１レンズ群の最も物
体側のレンズ１ａから像面までの距離をＬ、第４レンズ
群の焦点距離をｆ４、広角端における焦点距離をｆｗと
すると、本実施形態のズームレンズは、以下の式（７）
〜（９）の関係を満足している。The effective diameter of the lens 1a closest to the object side in the first lens group is CL1, the distance from the lens 1a closest to the object side in the first lens group of the zoom lens to the image plane is L, and the focal length of the fourth lens group. Is f4 and the focal length at the wide-angle end is fw, the zoom lens of the present embodiment has the following equation (7).
The relationship of (9) is satisfied.
【００３９】 式（７） １．８＜Ｌ／ＣＬ１＜２．３ 式（８） ０．２＜ｆ４／Ｌ＜０．３５ 式（９） ０.２５＜ｆｗ／ｆ４＜０.４ 式（７）は全長と画角に関する式であって、Ｌ／ＣＬ１
が下限を下回ると、コンパクトなズームレンズの構成に
必要な第１レンズ群の焦点距離及び後側主点位置の条件
を満たすためには、有効径確保に必要となる第１レンズ
群の厚さ厚くなり十分な収差補正が困難となる。このた
め、コンパクトで十分な画角を確保できるにも関わら
ず、ズームレンズ全系としての十分な収差性能を確保す
ることができなくなる。Equation (7) 1.8 <L / CL1 <2.3 Equation (8) 0.2 <f4 / L <0.35 Equation (9) 0.25 <fw / f4 <0.4 Equation ( 7) is an equation relating to the total length and the angle of view, and L / CL1
Is less than the lower limit, the thickness of the first lens group required for securing the effective diameter in order to satisfy the conditions of the focal length and the rear principal point position of the first lens group necessary for the configuration of the compact zoom lens It becomes thick and it becomes difficult to sufficiently correct aberrations. For this reason, though it is possible to secure a sufficient angle of view with a compact size, it is not possible to secure sufficient aberration performance as the entire zoom lens system.
【００４０】コンパクトなズームレンズを構成するため
に必要な第１レンズ群に要求される焦点距離及び後側主
点位置の条件は、焦点距離に関しては、コンパクトなズ
ームレンズを構成するため、ペッツバール和を考慮し決
定した第２レンズ群の焦点距離に合わせて決定する必要
があり、後側主点位置に関しては、第２レンズ群及び第
４レンズ群の移動量を最小にし、かつ第１レンズ群と第
２レンズ群の最至近間隔を十分短くするように決定する
必要がある。The conditions of the focal length and the position of the rear principal point required for the first lens group necessary to construct a compact zoom lens are as follows. Needs to be determined in accordance with the focal length of the second lens group determined in consideration of the above. Regarding the position of the rear principal point, the amount of movement of the second lens group and the fourth lens group is minimized, and the first lens group is It is necessary to determine such that the closest distance between the second lens group and the second lens group is sufficiently short.
【００４１】一方、Ｌ／ＣＬ１が上限を超えると、コン
パクトなズームレンズ実現のための全長Ｌの制約条件に
対して、第１レンズ群の最も物体側のレンズ１ａの有効
径が小さいため十分な画角が得られない。On the other hand, if L / CL1 exceeds the upper limit, the effective diameter of the lens 1a closest to the object in the first lens group is small enough to satisfy the constraint on the overall length L for realizing a compact zoom lens. The angle of view cannot be obtained.
【００４２】式（８）はバックフォーカスと画角に関す
る式であって、ｆ４／Ｌが下限を下回ると、第３レンズ
群まででほぼアフォーカルにされた光線に対して、第４
レンズ群の焦点距離が短くなることにより、ズームレン
ズ全系の焦点距離が短くなると同時にバックフォーカス
も短くなるため、画角が十分に確保できるが、十分なバ
ックフォーカスが得られない。Equation (8) is an equation relating to the back focus and the angle of view. When f4 / L is below the lower limit, the fourth lens group is applied to the fourth lens group for the almost afocal rays.
When the focal length of the lens group is shortened, the focal length of the entire zoom lens system is shortened, and the back focus is also shortened. Therefore, a sufficient angle of view can be secured, but a sufficient back focus cannot be obtained.
【００４３】一方、ｆ４／Ｌが上限を超えると、第３レ
ンズ群まででほぼアフォーカルにされた光線に対して第
４レンズ群の焦点距離が長くなることにより、バックフ
ォーカスも長くなるが、同時にズームレンズ全系の焦点
距離が長くなるため、十分に広い画角が得られない。On the other hand, when f4 / L exceeds the upper limit, the back focal length becomes longer because the focal length of the fourth lens group becomes longer with respect to the almost afocal rays up to the third lens group. At the same time, the focal length of the entire zoom lens system becomes long, so that a sufficiently wide angle of view cannot be obtained.
【００４４】式（９）はレンズ全長と画角に関する式で
ある。ｆｗ／ｆ４が下限を下回ると、広角端の焦点距離
に対して第４レンズ群の焦点距離が長くなるため、第３
レンズ群まででほぼアフォーカルにされた光線に対して
第４レンズ群からの結像面までの距離が長くなり、バッ
クフォーカスも長くなるため、全長が長くなる。Equation (9) relates to the total lens length and the angle of view. If fw / f4 is below the lower limit, the focal length of the fourth lens group becomes longer than the focal length at the wide-angle end.
The distance from the fourth lens group to the image forming plane becomes longer and the back focus becomes longer for the light beam that has been made almost afocal to the lens group, so that the overall length becomes longer.
【００４５】一方、ｆｗ／ｆ４が上限を超えると、広角
端の焦点距離に対して、第４レンズ群の焦点距離が短く
なり、第３レンズ群まででほぼアフォーカルにされた光
線に対して、第４レンズ群から結像面までの距離が短く
なるため、バックフォーカスも短くなる。このため、ズ
ームレンズ全長は短くなるが、十分なバックフォーカス
が得られない。On the other hand, when fw / f4 exceeds the upper limit, the focal length of the fourth lens unit becomes shorter than the focal length at the wide-angle end, and the light beam almost afocaled up to the third lens unit is reduced. Since the distance from the fourth lens group to the image forming plane is short, the back focus is also short. For this reason, the overall length of the zoom lens is reduced, but sufficient back focus cannot be obtained.
【００４６】前記式（７）〜（９）の各範囲は、それぞ
れ以下の式（１０）〜（１２）の範囲とすることがより
好ましい。 式（１０） ２．０６＜Ｌ／ＣＬ１＜２．２５ 式（１１） ０．２５＜ｆ４／Ｌ＜０．３０ 式（１２） ０.２９９＜ｆｗ／ｆ４＜０．３７６ （実施の形態３）図３３は、本発明のズームレンズを使
用したビデオカメラの構成図である。本図に示したビデ
オカメラのズームレンズ３３１は、前記実施形態１、２
に係るものであり、他にローパスフィルタ３３２、撮像
素子３３３、マイクロホン３３４、信号処理回路３３
５、ビューファインダ３３６、音声モニタ３３７及び記
録系３３８によって基本構成されている。さらに、付加
機能を追加することも可能である。It is more preferable that the ranges of the above formulas (7) to (9) are respectively set to the ranges of the following formulas (10) to (12). Formula (10) 2.06 <L / CL1 <2.25 Formula (11) 0.25 <f4 / L <0.30 Formula (12) 0.299 <fw / f4 <0.376 (Embodiment 3) FIG. 33 is a configuration diagram of a video camera using the zoom lens of the present invention. The zoom lens 331 of the video camera shown in FIG.
And a low-pass filter 332, an image sensor 333, a microphone 334, and a signal processing circuit 33.
5, a viewfinder 336, an audio monitor 337, and a recording system 338. Further, additional functions can be added.
【００４７】図３４は、本発明のズームレンズを使用し
た電子スチルカメラの構成図である。本図に示した電子
スチルカメラのズームレンズ３４１は、前記実施形態
１、２に係るものであり、他にローパスフィルタ３４
２、撮像素子３４３、信号処理回路３４４、液晶モニタ
３４５及び記録系３４６によって基本構成されている。
記録系３４６には、被写体映像の他に撮影条件等を記録
する機能を兼ね備えている。さらに、付加機能を追加す
ることも可能である。FIG. 34 is a block diagram of an electronic still camera using the zoom lens of the present invention. The zoom lens 341 of the electronic still camera shown in this figure is according to the first and second embodiments.
2, the image sensor 343, the signal processing circuit 344, the liquid crystal monitor 345, and the recording system 346.
The recording system 346 also has a function of recording shooting conditions and the like in addition to the subject video. Further, additional functions can be added.
【００４８】[0048]
【実施例】（実施例１）実施例１〜５は、前記実施形態
１に係る実施例である。実施例１では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．２３ ｆ４／Ｌ＝０．２５９ ｆｗ／ｆ４＝０．３６３ と設定した。以下の表１に、実施例１の具体的な数値を
示す。表１において、ｒはレンズの曲率半径（ｍｍ）、
ｄはレンズの肉厚（ｍｍ）またはレンズ間の空気間隔
（ｍｍ）、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは各
レンズのｄ線に対するアッベ数、ＣＬ１は有効径（直
径）（ｍｍ）を示している（以下の表４、７、１０、１
３、１６、１９、２２、２５、２８についても同
じ。）。なお、有効径は、本ズームレンズの最も物体側
のレンズ１ａの前面から物体までの距離を１ｍから∞ま
での間の全てのズーム位置で保証している像高に到達す
る光線の全てが絞り位置で、絞りの中心をはさんで両側
に存在するように設定されている。ただし、本データで
は、最も物体側のレンズ１ａの有効径を決定する際に関
係する部分だけを表示した。EXAMPLES (Example 1) Examples 1 to 5 are examples according to the first embodiment. In the first embodiment, L / CL1 = 2.23 f4 / L = 0.259 fw / f4 = 0.363. Table 1 below shows specific numerical values of the first embodiment. In Table 1, r is the radius of curvature (mm) of the lens,
d is the thickness of the lens (mm) or the air gap between the lenses (mm), n is the refractive index of each lens with respect to the d-line, ν is the Abbe number of each lens with respect to the d-line, and CL1 is the effective diameter (diameter) (mm) (Tables 4, 7, 10, 1 and 2 below)
The same applies to 3, 16, 19, 22, 25, and 28. ). It should be noted that the effective diameter is such that all rays reaching the image height guarantee the distance from the front surface of the lens 1a closest to the object side of the zoom lens to the object at all zoom positions from 1 m to ∞. The position is set to be on both sides of the center of the aperture. However, in the present data, only a portion related to determining the effective diameter of the lens 1a closest to the object is displayed.
【００４９】[0049]
【表１】 [Table 1]
【００５０】また、非球面形状は次の（数１）で定義し
ている。以下の実施例２〜１０も同じ。The aspherical shape is defined by the following (Equation 1). The same applies to the following Examples 2 to 10.
【００５１】[0051]
【数１】 (Equation 1)
【００５２】ここで、Ｚは光軸からの高さがＹにおける
非球面上の点の非球面頂点からの距離、Ｙは光軸からの
高さ、Ｃは非球面頂点の曲率（＝１／ｒ）、Ｋは円錐定
数、Ｄ、Ｅ及びＦは非球面係数である。なお、第８、第
１１、第１２及び第１６面は非球面であって、その非球
面係数を以下の表２に示す。Here, Z is the distance from the aspherical vertex to a point on the aspherical surface at a height Y from the optical axis, Y is the height from the optical axis, and C is the curvature of the aspherical vertex (= 1/1). r) and K are conical constants, and D, E and F are aspherical coefficients. The eighth, eleventh, twelfth, and sixteenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 2 below.
【００５３】[0053]
【表２】 [Table 2]
【００５４】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を以下の表３に示す。表３に示した値は、∞物点の
場合の値である。また、標準位置は第２レンズ群２の負
担する倍率が１となるズーム位置であり、ｆ、Ｆ／ＮＯ
及びωは、それぞれ広角端、標準位置、望遠端における
焦点距離、Ｆナンバー及び入射半画角である。これら表
３の説明は、以下の表６、９、１２、１５、１８、２
１、２４、２７、３０についても同じである。Next, an example of the air gap which can be changed by zooming is shown in Table 3 below. The values shown in Table 3 are the values in the case of the ∞ object point. The standard position is a zoom position where the magnification borne by the second lens group 2 is 1, and f, F / NO
And ω are a focal length, an F-number, and a half angle of incidence at the wide angle end, the standard position, and the telephoto end, respectively. Table 3 is described in Tables 6, 9, 12, 15, 18, and 2 below.
The same applies to 1, 24, 27, and 30.
【００５５】[0055]
【表３】 [Table 3]
【００５６】図３〜５は、前記表１に示した実施例１に
係る非球面ズームレンズの収差性能を示す。各図におい
て、（ａ）は球面収差の図で、実線はｄ線に対する値、
点線は正弦条件を示す。また、（ｂ）は非点収差の図
で、実線はサジタル像面湾曲、点線はメリディオナル像
面和曲を示す。さらに、（ｃ）は歪曲収差を示す図、
（ｄ）は軸上収差の図で、実線はｄ線、点線はＦ線、破
線はＣ線に対する値を示す。（ｅ）は倍率色収差の図
で、点線はＦ線、破線はＣ線に対する値を示す。これら
（ａ）〜（ｅ）の説明は、以下の図６〜３２についても
同じである。FIGS. 3 to 5 show the aberration performance of the aspherical zoom lens according to Example 1 shown in Table 1 above. In each figure, (a) is a diagram of spherical aberration, a solid line is a value for d-line,
The dotted line indicates the sine condition. (B) is a diagram of astigmatism, where the solid line indicates sagittal field curvature and the dotted line indicates meridional field curvature. Further, (c) is a diagram showing distortion.
(D) is a diagram of the on-axis aberration. The solid line shows the value for the d line, the dotted line shows the value for the F line, and the broken line shows the value for the C line. (E) is a diagram of the chromatic aberration of magnification, where the dotted line shows the value for the F line and the broken line shows the value for the C line. The description of (a) to (e) is the same for FIGS. 6 to 32 below.
【００５７】図３〜５より、実施例１に係るズームレン
ズが良好な光学性能を有していることがわかる。 （実施例２）実施例２では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．２７７ ｆ４／Ｌ＝０．２７６ ｆｗ／ｆ４＝０．３４２ と設定した。以下の表４に、実施例２の具体的な数値を
示す。3 to 5 that the zoom lens according to Example 1 has good optical performance. (Example 2) In Example 2, L / CL1 = 2.277 f4 / L = 0.276 fw / f4 = 0.342. Table 4 below shows specific numerical values of the second embodiment.
【００５８】[0058]
【表４】 [Table 4]
【００５９】第８、第１１、第１２及び第１６面は非球
面であって、その非球面係数を以下の表５に示す。The eighth, eleventh, twelfth and sixteenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 5 below.
【００６０】[0060]
【表５】 [Table 5]
【００６１】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を以下の表６に示す。Next, an example of the air gap that can be changed by zooming is shown in Table 6 below.
【００６２】[0062]
【表６】 [Table 6]
【００６３】図６〜８は、表１に示した実施例２に係る
非球面ズームレンズの収差性能を示している。これら各
図より、実施例２に係るズームレンズが良好な光学性能
を有していることがわかる。FIGS. 6 to 8 show the aberration performance of the aspherical zoom lens according to the second embodiment shown in Table 1. FIG. From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 2 has good optical performance.
【００６４】（実施例３）実施例３では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．２７７ ｆ４／Ｌ＝０．２７６ ｆｗ／ｆ４＝０．３４１ と設定した。以下の表７に、実施例３の具体的な数値を
示す。Example 3 In Example 3, L / CL1 = 2.277 f4 / L = 0.276 fw / f4 = 0.341. Table 7 below shows specific numerical values of the third embodiment.
【００６５】[0065]
【表７】 [Table 7]
【００６６】第８、第１１、第１２及び第１６面は非球
面であって、その非球面係数を以下の表８に示す。The eighth, eleventh, twelfth, and sixteenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 8 below.
【００６７】[0067]
【表８】 [Table 8]
【００６８】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を、以下の表９に示す。Next, an example of the air gap that can be changed by zooming is shown in Table 9 below.
【００６９】[0069]
【表９】 [Table 9]
【００７０】図９〜１１は、表７に示した実施例３に係
る非球面ズームレンズの収差性能を示している。これら
各図より、実施例３に係るズームレンズが良好な光学性
能を有していることがわかる。9 to 11 show the aberration performance of the aspherical zoom lens according to Example 3 shown in Table 7. From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 3 has good optical performance.
【００７１】（実施例４）実施例４では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．１６６ ｆ４／Ｌ＝０．２５０ ｆｗ／ｆ４＝０．３７６ と設定した。以下の表１０に、実施例４の具体的な数値
を示す。Example 4 In Example 4, L / CL1 = 2.166 f4 / L = 0.250 fw / f4 = 0.376. Table 10 below shows specific numerical values of the fourth embodiment.
【００７２】[0072]
【表１０】 [Table 10]
【００７３】第８、第１１、第１２及び第１６面は非球
面であって、その非球面係数を以下の表１１に示す。The eighth, eleventh, twelfth and sixteenth surfaces are aspherical surfaces, and their aspherical surface coefficients are shown in Table 11 below.
【００７４】[0074]
【表１１】 [Table 11]
【００７５】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を、以下の表１２に示す。Next, an example of the air gap that can be changed by zooming is shown in Table 12 below.
【００７６】[0076]
【表１２】 [Table 12]
【００７７】図１２〜１４は、表１０に示した実施例４
に係る非球面ズームレンズの収差性能を示す。これら各
図より、実施例４に係るズームレンズが良好な光学性能
を有していることがわかる。FIGS. 12 to 14 show Embodiment 4 shown in Table 10.
9 shows the aberration performance of the aspherical zoom lens according to (1). From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 4 has good optical performance.
【００７８】（実施例５）実施例５では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．２３９ ｆ４／Ｌ＝０．３０１ ｆｗ／ｆ４＝０．３１３ と設定した。以下の表１３に、実施例５の具体的な数値
を示す。(Embodiment 5) In Embodiment 5, L / CL1 = 2.239 f4 / L = 0.301 fw / f4 = 0.313. Table 13 below shows specific numerical values of the fifth embodiment.
【００７９】[0079]
【表１３】 [Table 13]
【００８０】第８、第１１、第１２及び第１６面は非球
面であって、その非球面係数を以下の表１４に示す。The eighth, eleventh, twelfth, and sixteenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 14 below.
【００８１】[0081]
【表１４】 [Table 14]
【００８２】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を、以下の表１５に示す。Next, an example of the air gap that can be changed by zooming is shown in Table 15 below.
【００８３】[0083]
【表１５】 [Table 15]
【００８４】図１５〜１７は、表１３に示した実施例５
に係る非球面ズームレンズの収差性能を示す。これら各
図より、実施例５に係るズームレンズが良好な光学性能
を有していることがわかる。FIGS. 15 to 17 show Embodiment 5 shown in Table 13.
9 shows the aberration performance of the aspherical zoom lens according to (1). From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 5 has good optical performance.
【００８５】（実施例６）実施例６〜１０は、前記実施
形態２に係る実施例である。実施例６では、実施例６で
は、 Ｌ／ＣＬ１＝２．２３８ ｆ４／Ｌ＝０．２５８ ｆｗ／ｆ４＝０．３６３ と設定した。以下の表１６に、実施例６の具体的な数値
を示す。Example 6 Examples 6 to 10 are examples according to the second embodiment. In Example 6, in Example 6, L / CL1 = 2.238 f4 / L = 0.258 fw / f4 = 0.363. Table 16 below shows specific numerical values of the sixth embodiment.
【００８６】[0086]
【表１６】 [Table 16]
【００８７】第８、第１１、第１２及び第１６面は非球
面であって、その非球面係数を以下の表１７に示す。The eighth, eleventh, twelfth, and sixteenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 17 below.
【００８８】[0088]
【表１７】 [Table 17]
【００８９】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を、以下の表１８に示す。Next, an example of the air gap that can be changed by zooming is shown in Table 18 below.
【００９０】[0090]
【表１８】 [Table 18]
【００９１】図１８〜２０は、表１６に示した実施例６
に係る非球面ズームレンズの収差性能を示す。これら各
図より、実施例６に係るズームレンズが良好な光学性能
を有していることがわかる。FIGS. 18 to 20 show Embodiment 6 shown in Table 16.
9 shows the aberration performance of the aspherical zoom lens according to (1). From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 6 has good optical performance.
【００９２】（実施例７）実施例７では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．０６６ ｆ４／Ｌ＝０．２８８ ｆｗ／ｆ４＝０．３２７ と設定した。以下の表１９に、実施例７の具体的な数値
を示す。(Embodiment 7) In the embodiment 7, L / CL1 = 2.066 f4 / L = 0.288 fw / f4 = 0.327. Table 19 below shows specific numerical values of the seventh embodiment.
【００９３】[0093]
【表１９】 [Table 19]
【００９４】第８、第１１、第１２及び第１７面は非球
面であって、その非球面係数を以下の表２０に示す。The eighth, eleventh, twelfth, and seventeenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 20 below.
【００９５】[0095]
【表２０】 [Table 20]
【００９６】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を以下の表２１に示す。Next, an example of the air gap which can be changed by zooming is shown in Table 21 below.
【００９７】[0097]
【表２１】 [Table 21]
【００９８】図２１〜２３は、表１９に示した実施例７
に係る非球面ズームレンズの収差性能を示している。こ
れら各図より、実施例７に係るズームレンズが良好な光
学性能を有していることがわかる。FIGS. 21 to 23 show Embodiment 7 shown in Table 19.
3 shows the aberration performance of the aspherical zoom lens according to (1). From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 7 has good optical performance.
【００９９】（実施例８）実施例８では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．２０６ ｆ４／Ｌ＝０．２９９ ｆｗ／ｆ４＝０．３０２ と設定した。以下の表２２に、実施例８の具体的な数値
を示す。(Embodiment 8) In Embodiment 8, L / CL1 was set to 2.206 f4 / L = 0.299 fw / f4 = 0.302. Table 22 below shows specific numerical values of the eighth embodiment.
【０１００】[0100]
【表２２】 [Table 22]
【０１０１】第８、第１１、第１２及び第１７面は非球
面であって、その非球面係数を表２３に示す。The eighth, eleventh, twelfth, and seventeenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 23.
【０１０２】[0102]
【表２３】 [Table 23]
【０１０３】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を以下の表２４に示す。Next, an example of the air spacing that can be changed by zooming is shown in Table 24 below.
【０１０４】[0104]
【表２４】 [Table 24]
【０１０５】図２４〜２６は、表２２に示した実施例８
に係る非球面ズームレンズの収差性能を示している。こ
れら各図より、実施例８に係るズームレンズが良好な光
学性能を有していることがわかる。FIGS. 24 to 26 show Embodiment 8 shown in Table 22.
3 shows the aberration performance of the aspherical zoom lens according to (1). From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 8 has good optical performance.
【０１０６】（実施例９）実施例９では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．０７８ ｆ４／Ｌ＝０．２９８ ｆｗ／ｆ４＝０．３ と設定した。Example 9 In Example 9, L / CL1 = 2.078 f4 / L = 0.298 fw / f4 = 0.3
【０１０７】[0107]
【表２５】 [Table 25]
【０１０８】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１７面は非
球面であって、その非球面係数を以下の表２６に示す。The aspheric surface shape is defined by the above-mentioned equation (26). Note that the eighth, eleventh, twelfth, and seventeenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 26 below.
【０１０９】[0109]
【表２６】 [Table 26]
【０１１０】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を以下の表２７に示す。Next, Table 27 below shows an example of the air gap that can be changed by zooming.
【０１１１】[0111]
【表２７】 [Table 27]
【０１１２】図２７〜２９は、表２５に示した実施例９
に係る非球面ズームレンズの収差性能を示す。これら各
図より、実施例９に係るズームレンズが良好な光学性能
を有していることがわかる。FIGS. 27 to 29 show Embodiment 9 shown in Table 25.
9 shows the aberration performance of the aspherical zoom lens according to (1). From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 9 has good optical performance.
【０１１３】（実施例１０）実施例１０では、 Ｌ／ＣＬ１＝２．２３５ ｆ４／Ｌ＝０．２５０ ｆｗ／ｆ４＝０．３７６ と設定した。以下の表２８に実施例１０の具体的な数値
を示す。(Embodiment 10) In the embodiment 10, L / CL1 = 2.235 f4 / L = 0.250 fw / f4 = 0.376. Table 28 below shows specific numerical values of the tenth embodiment.
【０１１４】[0114]
【表２８】 [Table 28]
【０１１５】第８、第１１、第１２及び第１７面は非球
面であって、その非球面係数を以下の表２９に示す。The eighth, eleventh, twelfth, and seventeenth surfaces are aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficients are shown in Table 29 below.
【０１１６】[0116]
【表２９】 [Table 29]
【０１１７】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例を以下の表３０に示す。Next, an example of the air gap which can be changed by zooming is shown in Table 30 below.
【０１１８】[0118]
【表３０】 [Table 30]
【０１１９】図３０〜３２は、表２８に示した実施例１
０に係る非球面ズームレンズの収差性能を示している。
これら各図より、実施例１０に係るズームレンズが良好
な光学性能を有していることがわかる。FIGS. 30 to 32 show Embodiment 1 shown in Table 28.
10 shows the aberration performance of the aspherical zoom lens according to “0”.
From these figures, it can be seen that the zoom lens according to Example 10 has good optical performance.
【０１２０】[0120]
【発明の効果】以上のように、本発明のズームレンズに
よれば、レンズ枚数が１０枚と少なく、ズーム比が約１
０倍、画角がほぼ６０゜以上のコンパクトで広角なズー
ムレンズを実現できる。As described above, according to the zoom lens of the present invention, the number of lenses is as small as 10 and the zoom ratio is about 1
A compact and wide-angle zoom lens with 0x and an angle of view of about 60 ° or more can be realized.
【０１２１】次に、本発明のビデオカメラによれば、本
発明のズームレンズを用いているので小型・軽量かつ高
性能なビデオカメラを実現できる。また、本発明の電子
スチルカメラによれば、本発明のズームレンズを用いて
いるので小型・軽量かつ高性能な電子スチルカメラを実
現できる。Next, according to the video camera of the present invention, since the zoom lens of the present invention is used, a compact, lightweight and high-performance video camera can be realized. Further, according to the electronic still camera of the present invention, since the zoom lens of the present invention is used, a compact, lightweight and high-performance electronic still camera can be realized.
【図１】本発明の実施形態１に係るズームレンズの構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】本発明の実施形態２に係るズームレンズの構成
図FIG. 2 is a configuration diagram of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention.
【図３】実施例１に係るズームレンズの広角端での収差
性能を示す図FIG. 3 is a diagram illustrating aberration performance at the wide-angle end of the zoom lens according to the first embodiment.
【図４】実施例１に係るズームレンズの標準位置での収
差図を示す図FIG. 4 is a diagram illustrating aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to the first embodiment.
【図５】実施例１に係るズームレンズの望遠端での収差
図を示す図FIG. 5 is a diagram showing aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens according to the first embodiment.
【図６】実施例２に係るズームレンズの広角端での収差
性能を示す図FIG. 6 is a diagram illustrating aberration performance at the wide-angle end of a zoom lens according to a second embodiment.
【図７】実施例２に係るズームレンズの標準位置での収
差性能を示す図FIG. 7 illustrates aberration performance of a zoom lens according to a second embodiment at a standard position.
【図８】実施例２に係るズームレンズの望遠端での収差
性能を示す図FIG. 8 is a diagram showing aberration performance at the telephoto end of a zoom lens according to a second embodiment.
【図９】実施例３に係るズームレンズの広角端での収差
性能を示す図FIG. 9 is a diagram showing aberration performance at the wide-angle end of a zoom lens according to a third embodiment.
【図１０】実施例３に係るズームレンズの標準位置での
収差図を示す図FIG. 10 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 3;
【図１１】実施例３に係るズームレンズの望遠端での収
差性能を示す図FIG. 11 is a diagram showing the aberration performance at the telephoto end of a zoom lens according to a third embodiment.
【図１２】実施例４に係るズームレンズの広角端での収
差性能を示す図FIG. 12 is a diagram illustrating aberration performance at the wide-angle end of a zoom lens according to a fourth embodiment.
【図１３】実施例４に係るズームレンズの標準位置での
収差図を示す図FIG. 13 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 4;
【図１４】実施例４に係るズームレンズの望遠端での収
差性能を示す図FIG. 14 is a diagram showing the aberration performance at the telephoto end of the zoom lens according to Example 4.
【図１５】実施例５に係るズームレンズの広角端での収
差性能を示す図FIG. 15 is a diagram illustrating aberration performance at the wide-angle end of a zoom lens according to a fifth embodiment.
【図１６】実施例５に係るズームレンズの標準位置での
収差図を示す図FIG. 16 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 5;
【図１７】実施例５に係るズームレンズの望遠端での収
差性能を示す図FIG. 17 is a diagram illustrating aberration performance at the telephoto end of a zoom lens according to a fifth embodiment.
【図１８】実施例６に係るズームレンズの広角端での収
差性能を示す図FIG. 18 is a diagram illustrating aberration performance of the zoom lens according to Example 6 at the wide-angle end.
【図１９】実施例６に係るズームレンズの標準位置での
収差図を示す図FIG. 19 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 6;
【図２０】実施例６に係るズームレンズの望遠端での収
差性能を示す図FIG. 20 is a diagram showing aberration performance at the telephoto end of a zoom lens according to Example 6;
【図２１】実施例７に係るズームレンズの広角端での収
差性能を示す図FIG. 21 is a diagram showing aberration performance at the wide-angle end of a zoom lens according to Example 7;
【図２２】実施例７に係るズームレンズの標準位置での
収差図を示す図FIG. 22 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 7;
【図２３】実施例７に係るズームレンズの望遠端での収
差性能を示す図FIG. 23 is a diagram showing the aberration performance at the telephoto end of the zoom lens according to Example 7;
【図２４】実施例８に係るズームレンズの広角端での収
差性能を示す図FIG. 24 is a diagram showing the aberration performance at the wide-angle end of the zoom lens according to Example 8;
【図２５】実施例８に係るズームレンズの標準位置での
収差図を示す図FIG. 25 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 8;
【図２６】実施例８に係るズームレンズの望遠端での収
差性能を示す図FIG. 26 is a diagram illustrating aberration performance at the telephoto end of a zoom lens according to Example 8;
【図２７】実施例９に係るズームレンズの広角端での収
差性能を示す図FIG. 27 is a diagram illustrating aberration performance at the wide-angle end of the zoom lens according to Example 9;
【図２８】実施例９に係るズームレンズの標準位置での
収差図を示す図FIG. 28 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 9;
【図２９】実施例９に係るズームレンズの望遠端での収
差性能を示す図FIG. 29 is a diagram illustrating aberration performance at the telephoto end of the zoom lens according to Example 9;
【図３０】実施例１０に係るズームレンズの広角端での
収差性能を示す図FIG. 30 is a diagram illustrating aberration performance at the wide-angle end of a zoom lens according to Example 10;
【図３１】実施例１０に係るズームレンズの標準位置で
の収差図を示す図FIG. 31 is a diagram showing aberration diagrams at a standard position of the zoom lens according to Example 10;
【図３２】実施例１０に係るズームレンズの望遠端での
収差性能を示す図FIG. 32 is a diagram illustrating the aberration performance at the telephoto end of the zoom lens according to Example 10;
【図３３】実施例１に係るズームレンズを用いたビデオ
カメラの構成図FIG. 33 is a configuration diagram of a video camera using the zoom lens according to the first embodiment.
【図３４】実施例１に係るズームレンズを用いた電子ス
チルカメラの構成図FIG. 34 is a configuration diagram of an electronic still camera using the zoom lens according to the first embodiment.
【図３５】従来のズームレンズの一例の構成図FIG. 35 is a configuration diagram of an example of a conventional zoom lens.
１ 第１レンズ群 １ａ、１ｂ、１ｃ レンズ ２ 第２レンズ群 ２ａ、２ｂ、２ｃ レンズ ３ 第３レンズ群 ３ａ、３ｂ、３ｃ レンズ ４ 第４レンズ群 ６ 像面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st lens group 1a, 1b, 1c lens 2 2nd lens group 2a, 2b, 2c lens 3 3rd lens group 3a, 3b, 3c lens 4 4th lens group 6 Image surface
Claims (10)
力を有し像面に対して固定された第１レンズ群と、負の
屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を
及ぼす第２レンズ群と、像面に対して固定され正の屈折
力を有する第３レンズ群と、前記第２レンズ群の移動及
び被写体とする物体の移動に伴い変動する像面を基準面
から一定の位置に保つように光軸上を移動する正の屈折
力を有する第４レンズ群とを備えたズームレンズであっ
て、前記第１レンズ群は、前記物体側から順に負の屈折
力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、及び正
の屈折力を有し前記物体側が凸面のメニスカスレンズに
より構成され、前記第２レンズ群は、前記物体側から順
に負の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有する両凹
レンズ、及び前記両凹レンズに接合された物体側が凸面
である正の屈折力を有するレンズにより構成され、前記
第３レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有する両
凸レンズ、正の屈折力を有し前記物体側に凸面を向けた
レンズ、及び負の屈折力を有するレンズにより構成さ
れ、前記第２、第３及び第４レンズ群の各レンズ群には
それぞれ少なくとも１面の非球面を含み、前記第１レン
ズ群の最も物体側のレンズの有効径をＣＬ１、前記第１
レンズ群の最も物体側のレンズから像面までの距離をＬ
とすると、 ２．０＜Ｌ／ＣＬ１＜２．３ の関係を満足することを特徴とするズームレンズ。1. A lens system comprising: a first lens group having a positive refractive power and fixed to an image surface; and a first lens group having a negative refractive power and moving on an optical axis in order from an object side. A second lens group that exerts a doubling effect, a third lens group that is fixed with respect to an image plane and has a positive refractive power, A fourth lens group having a positive refractive power that moves on the optical axis so as to be kept at a fixed position from a reference plane, wherein the first lens group is a negative lens in order from the object side. A lens having a refractive power, a lens having a positive refractive power, and a meniscus lens having a positive refractive power and having a convex surface on the object side, wherein the second lens group sequentially has a negative refractive power from the object side. Having a negative refractive power, a biconcave lens having a negative refractive power, The third lens group includes, in order from the object side, a biconvex lens having a positive refractive power, and an object having a positive refractive power, the third lens group being joined to the concave lens. The first, second, third, and fourth lens groups each include at least one aspheric surface, and the first, second, third, and fourth lens groups each include a lens having a convex surface facing the side and a lens having a negative refractive power. The effective diameter of the lens closest to the object side of the lens group is CL1,
Let L be the distance from the lens closest to the object side of the lens group to the image plane.
A zoom lens characterized by satisfying the following relationship: 2.0 <L / CL1 <2.3.
レンズは、前記第３レンズ群の正の屈折力を有し前記物
体側に凸面を向けたレンズに接合され、前記第３レンズ
群の負の屈折力を有するレンズは像面側の面が凹面で、
前記接合されたレンズは全体として負の屈折力を有する
請求項１に記載のズームレンズ。2. The lens having a negative refractive power of the third lens group is joined to a lens having a positive refractive power of the third lens group and having a convex surface facing the object side. The lens having negative refractive power of the group has a concave surface on the image side,
The zoom lens according to claim 1, wherein the cemented lens has a negative refractive power as a whole.
ると、 ０．２＜ｆ４／Ｌ＜０．３５ の関係を満足する請求項１または２に記載のズームレン
ズ。3. The zoom lens according to claim 1, wherein a relationship of 0.2 <f4 / L <0.35 is satisfied, where f4 is a focal length of the fourth lens group.
角端における焦点距離をｆｗとすると、 ０.３＜ｆｗ／ｆ４＜０.４ の関係を満足する請求項１から３のいずれかに記載のズ
ームレンズ。4. The lens system according to claim 1, wherein a relationship of 0.3 <fw / f4 <0.4 is satisfied, where f4 is a focal length of the fourth lens group and fw is a focal length at a wide-angle end. A zoom lens according to claim 1.
レンズは、物体側の面が前記第３レンズ群の正の屈折力
を有し前記物体側に凸面を向けたレンズと空気間隔を置
いて配置されており、 １．８＜Ｌ／ＣＬ１＜２．３ の関係を満足する請求項１に記載のズームレンズ。5. The lens having a negative refractive power of the third lens group, wherein an object-side surface has a positive refractive power of the third lens group and a lens having a convex surface facing the object side and an air gap. The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens is arranged so as to satisfy 1.8 <L / CL1 <2.3.
ると、 ０．２＜ｆ４／Ｌ＜０．３５ を満足する請求項５に記載のズームレンズ。6. The zoom lens according to claim 5, wherein 0.2 <f4 / L <0.35 is satisfied, where f4 is the focal length of the fourth lens group.
角端における焦点距離をｆｗとすると、 ０.２５＜ｆｗ／ｆ４＜０.４ の関係を満足する請求項５または６に記載のズームレン
ズ。7. The lens system according to claim 5, wherein a relationship of 0.25 <fw / f4 <0.4 is satisfied, where f4 is a focal length of the fourth lens group and fw is a focal length at a wide-angle end. Zoom lens.
のいずれかに記載のズームレンズ。8. The method according to claim 1, wherein the zoom ratio is about 10 times.
The zoom lens according to any one of the above.
レンズを用いたビデオカメラ。9. A video camera using the zoom lens according to claim 1.
ムレンズを用いた電子スチルカメラ。10. An electronic still camera using the zoom lens according to claim 1.
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